Внутриклеточное окисление глицерола: химизм процесса, энергетический эффект. Конечные метаболиты. Общность путей окисления углеводов и липидов.

Распад триацилглицеролов (триглицеридов) по-другому называется липолиз или мобилизация жира. Он идет в жировых клетках постоянно и обычно существует равновесие между синтезом и распадом ТАГ.

В результате липолиза в адипоцитах образуются свободный глицерол и жирные кислоты.

Глицерол с кровью доставляется в печень и почки, здесь фосфорилируется и окисляется в метаболит гликолиза диоксиацетонфосфат. В зависимости от условий ДАФ может включаться в реакции глюконеогенеза (при голодании, мышечной нагрузке) или окисляться в гликолизе до пировиноградной кислоты.

В целом мобилизацию жира можно представить как последовательность следующих событий:

Липолиз – гормонзависимый распад ТАГ в жировой ткани или резервных ТАГ в самой клетке.

Транспорт жирных кислот из жировой ткани по крови в комплексе с альбумином.

Проникновение жирной кислоты в цитозоль клетки-мишени.

Активация жирной кислоты через присоединение HS-КоА.

Карнитин-зависимое перемещение жирной кислоты в митохондрию.

Окисление жирной кислоты с образованием ацетильных групп (в форме ацетил-S-КоА).

Сгорание ацетил-S-КоА в цикле лимонной кислоты или синтез (только в печени) кетоновых тел.

65.Внутриклеточное окисление жирных кислот. Локализация пр-са в клетке: поступление в митохондриальный матрикс (3-х этапное предварительное ферментативное превращение жиров).

Окисление жирных кислот в печени осуществляется в митохондриях. Процессы связаны с заключительными реакциями катаболизма в системе переноса электронов и цикла лимонной кислоты. При этом окисление жирных кислот состоит из трех основных этапов:

1. Активация жирных кислот путем энергозависимой реакции образования эфиров ацил-КоА.

2. Перекисное окисление — замкнутый цикл реакций последовательного отщепления атомов водорода от алкильной цепи и двухуглеродных остатков в виде молекул ацетил-КоА.

3. Окисление в цикле лимонной кислоты образующихся молекул ацетил-КоА до С02 и дополнительного количества водорода, используемого затем при окислительном фосфорилировании.

Жирные кислоты проходят через клеточную мембрану путем диффузии по концентра-

ционному градиенту.

Активация жирных кислот. Первым этапом на пути метаболизма длинноцепочеч-

ных жирных кислот в клетке является их активация за счет образования ацил-КоА. Эту реак-

цию катализирует фермент ацил-КоА синтетаза, который локализован на наружной мембра-

не митохондрий:

Перенос ацил-КоА в митохондрии. Ацил-КоА, имеющий средней длины или ко-

роткую углеводородную цепь (<10), может проходить через митохондриальную мембрану

путем диффузии. Перенос длинноцепочечного ацил-КоА происходит с помощью карнитин-

ацил трансферазы (КАТ). Предшественник для процесса синтеза жирных кислот, малонил-

КоА, является аллостерическим ингибитором активности КАТ.

Перенос ацил-КоА в митохондрии:            

Жирные кислоты поступают с пищей или синтезируются в организме (кроме полиеновых кислот). Субстраты, необходимые для синтеза жирных кислот, образуются при катаболизме глюкозы и таким образом, часть глюкозы превращается сначала в жирные кислоты, а затем в жиры. Хотя специфический путь катаболизма жирных кислот заканчивается образованием ацетил-КоА, служащим исходным субстратом для синтеза жирных кислот, процессы синтеза и окисления жирных кислот необратимы. Они происходят в разных компартментах клеток (биосинтез протекает в цитозоле, а окисление - в митохондриях) и катализируются разными ферментами. Окисление жирных кислот как источников энергии увеличивается в постабсорбтивный период, при голодании и физической работе. В этих состояниях их концентрация в крови увеличивается в результате мобилизации из жировых депо, и они активно окисляются печенью, мышцами и другими тканями. При голодании часть жирных кислот в печени превращается в другие "топливные" молекулы - кетоновые тела. Они, в отличие от жирных кислот, могут использоваться нервной тканью как источник энергии. При голодании и длительной физической работе кетоновые тела служат источником энергии для мышц и некоторых других тканей.

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: